沥青质管流动态沉积模型对比与评价研究

在原油的管输过程中,随着温度压力的变化,沥青质从原油中析出,聚集成颗粒状,最后部分沉积在管壁上,导致产量降低,同时增大生产压差,最终可能堵塞管道。近年来随着海上油气资源的开采,多相混输过程中的沥青质沉积问题越发受到关注。本文从沥青质在管流中的动态沉积机理(扩散、惯性、碰撞)出发,分析了国内外几类典型的沥青质颗粒沉积模型,编制了动态模型的求解程序,并参考Jamialahmadi实验数据对比评价其计算结果。其中,Beal和E-M模型的计算结果与Jamialahmadi实验十分吻合,Beal模型在不同流量下的沉积量对比Jamialahmadi实验数据平均误差为9.6%,E-M模型的平均误差为11.8%,此两类模型可用来预测实际生产过程中的沥青质沉积量。同时研究发现,增大流速,管壁处的剪切力增大,能降低沥青质颗粒的沉积速率;降低管壁温度,减小沥青质颗粒的管壁黏附能,能抑制颗粒在管壁的沉积。本文的研究成果对指导现场生产具有一定的实际意义。